CN105706759A - 一种外施亚精胺对蓝莓抗旱影响的实验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种外施亚精胺对蓝莓抗旱影响的实验方法，该方法通过材料准备、设定处理、含量及参数测定和数据分析。本发明提供的一种外施亚精胺对蓝莓抗旱影响的实验方法，通过设置三种不同的实验干旱条件(正常水分、中度干旱、重度干旱)，以喷施和不喷施亚精胺作为实验条件处理，结果表明：在同一胁迫条件下喷施亚精胺能够增强蓝莓在干旱条件下的光合速率；提高植株体内抗氧化酶的活性以及降低丙二醛(MDA)的含量；降低植株细胞可溶性糖含量的累积；诱导降低IAA和ABA含量，提高GA含量和体内多胺含量；此外亚精胺的喷施对于改善干旱条件下蓝莓的叶片相对含水量、比叶重、相对电导率都有着很明显的作用，对其抗旱性能研究提供了科学依据。

Description

一种外施亚精胺对蓝莓抗旱影响的实验方法

【技术领域】

本发明涉及蓝莓抗旱影响研究的技术领域，特别涉及一种外施亚精胺对蓝莓抗旱影响的实验方法。

【背景技术】

蓝莓又名越橘，是杜鹃花科，越橘属丛生灌木，小型浆果，有较高经济价值，其果实为蓝色或红色，果肉细腻，具清香味，鲜食风味极佳。除鲜食外，还可加工成果酒、果汁饮料、果酱、蜜饯、糖果等各种加工产品。果实中除含有糖、酸、VC和丰富的矿质元素外，还含有其它果品中含量很少的特种营养成分，如熊果甙、黄酮类化合物、维生素E、维生素A等。据美国科学家研究表明，蓝莓果实具有强心、延缓脑神经衰老及抗癌等独特功效。蓝莓因其丰富的营养成分而被联合国粮农组织列为五大健康水果之一。但是蓝莓是浅根系植物，根系主要集中分布在0～20cm的土层内，蓝莓因其不发达的根系，不能利用深层土壤水分导致了蓝莓很容易受到干旱的影响。

多胺是一类存在于生物体具有很强生理活性的低分子脂肪族含氮碱，在高等植物体中主要有腐胺(Putrescine，Put)、亚精胺(Spermidine，Spd)和精胺(Spermine，Spm)等。在生物体内多胺以游离态、结合态和束缚态三种形态存在，并且作为代谢产物参与了生物的整个生命活动。亚精胺(Spd)是多胺的一种，在生物体内不仅作为直接的胁迫保护物质，而且在胁迫信号转导中作为信号分子参与植物胁迫抗性机制的构建。为了增强蓝莓的抗旱性能，因此有必要提出一种外施亚精胺对蓝莓抗旱影响的实验方法。

【发明内容】

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种外施亚精胺对蓝莓抗旱影响的实验方法，其旨在解决现有技术中蓝莓种植由于蓝莓易受到干旱的影响，抗旱性能较低，蓝莓结果率较低的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出了一种外施亚精胺对蓝莓抗旱影响的实验方法，包括如下步骤：

步骤一、材料准备：

选择一年生高丛蓝莓植株作为实验材料，大小高矮均相似，并且结构完整，无病虫害、机械损伤和药剂喷施等情况。于实验开始前6个月移栽到大棚内部进行人工可控化管理，以适应大棚条件为主要目的。

步骤二、设定处理：

将通过步骤一准备好的蓝莓植株均用同一营养配比的土壤进行移栽，移栽之前，每一盆泥土在都需要进行浇水直至没有水滴滴落重量不再变化为止，然后进行称重，在种植好蓝莓植株之后再进行称重，所得差值为蓝莓植株重量，并将所有的蓝莓植株盆栽移至大棚内部进行人工可控化管理，以适应大棚条件为主要目的，大棚温度控制在25～30℃之间，湿度90％，光照适宜，常规养护6个月后进行试验，包括对照组共设以下6种处理：

①正常浇水，盆栽土壤水分含量为田间持水量的75％～80％；

②正常浇水+喷施1mmol/LSpd；

③中度干旱，盆栽土壤水分含量为田间持水量的45％～50％；

④中度干旱+喷施1mmol/LSpd；

⑤重度干旱，盆栽土壤水分含量为田间持水量的20％～25％；

⑥重度干旱+喷施1mmol/LSpd；

处理方法：

将所有蓝莓植株盆栽分成6组，每组对应一种处理，根据移栽泥土的饱和田间持水量计算出每一个盆栽的相应重量控制范围，当盆栽含水量达到实验所需条件时，开始进行采样，采样时间为下午五点钟，采样好之后于下午五点半进行称重补水以及喷施Spd，喷施Spd的时候用小型喷雾器，以叶面和叶背面上附满小水滴不滴落为准，对照组喷施相对应的水为对照。

步骤三、含量及参数测定：

经过步骤二的处理后，以0天、2天、5天、9天、16天为实验采样时间，对每组的蓝莓植株进行采样，并测定采样后的每株蓝莓植株的叶片相对含水量、叶片相对电导率、比叶重、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖含量、光和速率、保护酶活性、激素含量。

测定方法：

叶片相对含水量测定：参照张志良等的方法测定，即得相对含水量＝(Wf叶片鲜重-Wd叶片干重)/(Wt叶片饱和湿重-Wd)×100％；

叶片相对电导率测定：采用浸泡法测定相对电导率，相对电导率＝R1浸泡电导率/R2加热后电导率×100％；

比叶重测定：采用单位面积干重法测定比叶重；

丙二醛(MDA)含量测定：采用硫代巴比妥酸法测定MDA含量；

可溶性糖含量测定：采用蒽酮比色法测定可溶性糖的含量；

光合速率测定：采用Li-6400型光合仪测定蓝莓叶片光合速率；

保护酶活性测定：超氧化物歧化酶(SOD)活性采用四氮唑蓝(NBT)光还原法测定，过氧化物酶(POD)活性采用愈创木酚法测定；

激素含量测定：采用酶标仪法测定激素含量以及多胺含量。

步骤四、数据分析：

对经过步骤三测定的6种处理下的每株蓝莓植株的各项数据进行处理并统计分析，通过对比分析得出实验结论。

作为优选，所述的步骤一中大棚温度控制在25～30℃之间，湿度90％，光照适宜。

作为优选，所述的步骤二中的土壤的营养配比为泥土：营养基质＝2：1。

作为优选，所述的步骤二中每一个盆栽的相应重量控制范围为盆栽重量-盆栽重量×田间持水量+盆栽重量×田间持水量×对应干旱程度+蓝莓植株重量。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明提供的一种外施亚精胺对蓝莓抗旱影响的实验方法，步骤合理，实验条件控制精准，设置三种不同的实验干旱条件(正常水分、中度干旱、重度干旱)，以喷施和不喷施1mmol/L的亚精胺作为实验条件处理，并进行蓝莓植株的叶片相对含水量、叶片相对电导率、比叶重、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖含量、光和速率、保护酶活性、激素含量测定，通过各项数据分析后，得出在同一胁迫条件下喷施亚精胺能够增强蓝莓在干旱条件下的光合速率；提高植株体内抗氧化酶的活性(SOD和POD)以及降低丙二醛(MDA)的含量；降低植株细胞可溶性糖含量的累积；诱导降低生长素(IAA)和脱落酸(ABA)含量，提高赤霉素(GA)含量和体内多胺含量；此外亚精胺的喷施对于改善干旱条件下蓝莓的叶片相对含水量、比叶重、相对电导率都有着很明显的作用，对蓝莓植株的抗旱性能的研究提供了指导性帮助，为蓝莓植株的高产提供了重要的依据。

本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

【附图说明】

图1是不同干旱胁迫下Spd对叶片相对含水量的影响分析图；

图2是不同干旱胁迫下Spd对叶片可溶性糖含量的影响分析图；

图3是不同干旱胁迫下Spd对叶片光合速率的影响分析图；

图4是不同干旱胁迫下Spd对叶片比叶重的影响分析图；

图5是不同干旱胁迫下Spd对叶片SOD活性的影响分析图；

图6是不同干旱胁迫下Spd对叶片POD活性的影响分析图；

图7是不同干旱胁迫下Spd对叶片MDA含量的影响分析图；

图8是不同干旱胁迫下Spd对叶片相对电导率的影响分析图；

图9是不同干旱胁迫下Spd对叶片IAA含量的影响分析图；

图10是不同干旱胁迫下Spd对叶片ABA含量的影响分析图；

图11是不同干旱胁迫下Spd对叶片GA含量的影响分析图；

图12是不同干旱胁迫下Spd对叶片多胺含量的影响分析图；

图13是不同干旱胁迫下Spd对叶绿素含量的影响分析图。

【具体实施方式】

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

本发明实施例提供一种外施亚精胺对蓝莓抗旱影响的实验方法，包括如下步骤：

步骤一、材料准备：

选择一年生高丛蓝莓植株作为实验材料，大小高矮均相似，并且结构完整，无病虫害、机械损伤和药剂喷施等情况。于实验开始前6个月移栽到大棚内部进行人工可控化管理，以适应大棚条件为主要目的，大棚温度控制在25～30℃之间，湿度90％，光照适宜。

在本发明实施例中，试验于6月在浙江农林大学智能温室大棚内开始进行。

步骤二、设定处理：

将通过步骤一准备好的蓝莓植株均用同一营养配比的土壤进行移栽，土壤的营养配比为泥土：营养基质＝2：1，移栽之前，每一盆泥土在都需要进行浇水直至没有水滴滴落重量不再变化为止，然后进行称重，在种植好蓝莓植株之后再进行称重，所得差值为蓝莓植株重量，并将所有的蓝莓植株盆栽移至大棚内部进行人工可控化管理，以适应大棚条件为主要目的，大棚温度控制在25～30℃之间，湿度90％，光照适宜，常规养护6个月后进行试验，包括对照组共设以下6种处理：

①正常浇水，盆栽土壤水分含量为田间持水量的75％～80％；

②正常浇水+喷施1mmol/LSpd；

③中度干旱，盆栽土壤水分含量为田间持水量的45％～50％；

④中度干旱+喷施1mmol/LSpd；

⑤重度干旱，盆栽土壤水分含量为田间持水量的20％～25％；

⑥重度干旱+喷施1mmol/LSpd；

处理方法：

将所有蓝莓植株盆栽分成6组，每组对应一种处理，根据移栽泥土的饱和田间持水量计算出每一个盆栽的相应重量控制范围，控制范围为盆栽重量-盆栽重量×田间持水量+盆栽重量×田间持水量×对应干旱程度+蓝莓植株重量。当盆栽含水量达到实验所需条件时，开始进行采样，采样时间为下午五点钟，采样好之后于下午五点半进行称重补水以及喷施Spd，喷施Spd的时候用小型喷雾器，以叶面和叶背面上附满小水滴不滴落为准，对照组喷施相对应的水为对照。

步骤三、含量及参数测定：

经过步骤二的处理后，以0天、2天、5天、9天、16天为实验采样时间，对每组的蓝莓植株进行采样，并测定采样后的每株蓝莓植株的叶片相对含水量、叶片相对电导率、比叶重、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖含量、光和速率、保护酶活性、激素含量。

测定方法：

叶片相对含水量测定：参照张志良等的方法测定，即得相对含水量＝(Wf叶片鲜重-Wd叶片干重)/(Wt叶片饱和湿重-Wd)×100％；

叶片相对电导率测定：采用浸泡法测定相对电导率，相对电导率＝R1浸泡电导率/R2加热后电导率×100％；

比叶重测定：采用单位面积干重法测定比叶重；

丙二醛(MDA)含量测定：采用硫代巴比妥酸法测定MDA含量；

可溶性糖含量测定：采用蒽酮比色法测定可溶性糖的含量；

光合速率测定：采用Li-6400型光合仪测定蓝莓叶片光合速率；

保护酶活性测定：超氧化物歧化酶(SOD)活性采用四氮唑蓝(NBT)光还原法测定，过氧化物酶(POD)活性采用愈创木酚法测定；

激素含量测定：采用酶标仪法测定激素含量以及多胺含量。

步骤四、数据分析：

对经过步骤三测定的6种处理下的每株蓝莓植株的各项数据进行处理并统计分析，通过对比分析得出实验结论。

参阅图1，叶片相对含水量是衡量新鲜叶片含水量与饱和含水量的一个主要数值，叶片越干燥相对含水量也就越低。从图1中可以看出大体上随着时间的延长以及胁迫的加重，叶片相对含水量是呈逐渐下降的趋势。第一组和第二组在整个实验过程中并没有因为喷施亚精胺而有着明显的变化；第三组和第四组以及第五组和第六组在实验开始后，相对含水量就有着很明显的减少，在第9天和第16天的时候可以明显的看到喷施亚精胺的第4和第6组的相对含水量比第3和第5组的高了5％左右。

参阅图2，可溶性糖不仅仅是植物体内进行能力代谢等途径的一些中间产物，同时它也是植物组织中调节渗透胁迫的重要物质，当细胞缺水的时候细胞内会加速积累可溶性糖，从而降低细胞的水势，使得细胞能够增加吸水能力维持正常的细胞膨压。实验中，前5天可溶性糖含量都在4％左右，而到第9天和16天的时候，第5组、第6组的可溶性糖含量急剧上升，而喷施Spd的第6组，可溶性糖的累积比第5组少了将近2％，这也说明了Spd能够减缓蓝莓受到的胁迫。

参阅图3，植物受到胁迫的时候，光合速率也会相应的改变以应对抗逆过程。从图3中可以看出，在正常情况下，光合作用在6个单位左右，但是随着试验的时间延长以及干旱胁迫水平的加大，总体上光合速率是逐渐下降的，而在同一胁迫水平上喷施Spd能够更好的保持植株光合作用能力，并且随着胁迫时间的延长，喷施Spd能够有效的延缓光合作用的下降，并且可以从同一胁迫水平上的组别中看出，Spd能够提高光合速率。

参阅图4，比叶重反应的是叶片干物质的累积量，即单位面积叶片的干重，叶片上面因光合作用合成的干物质越多，比叶重也就越大，相对应的光合作用越强，积累的干物质也就越多。从图3、图4中可以看出，光合作用的变化相对应的也使比叶重产生变化。从图4中可以看出，与对照组相比中度和重度干旱胁迫比叶重是逐渐下降的；同一实验处理组中，喷施了Spd之后能够延缓比叶重的下降。

参阅图5，在第2天的时候，重度干旱胁迫处理组SOD活性就上升到了150个单位，说明了重度胁迫对于蓝莓来说是非常严峻的；并且之后中度干旱以及重度干旱处理的SOD活性都上升到了180个单位左右，而喷施了Spd之后，SOD活性又上升了大约10％；这说明Spd能够通过提高SOD的活性来保护植物对抗胁迫。

参阅图5和图6，总体上POD活性和SOD的活性类似，都是呈逐渐上升的趋势的，随着胁迫的加深以及胁迫时间的延长，在植株还未死亡的情况下，抗氧化酶活性理应是越来越高的。在同一干旱条件处理下的喷施了外源Spd之后能够有效的提升POD的活性，并且通过这种途径来对抗干旱胁迫的影响。

参阅图7，丙二醛(MDA)是细胞膜脂过氧化过程中所积累的过氧化物，随着时间的延长以及胁迫水平的加深，MDA积累的越来越多；喷施Spd之后，MDA的积累得到了缓解，这是Spd通过增强抗氧化酶活性以及调节内源抗氧化机制所产生的效果。

参阅图8，叶片相对电导率反应的是叶片细胞膜通透性的大小，细胞膜在干旱胁迫下受到的负离子氧胁迫越大，膜脂氧化程度越高，通透性也就越大，相对应的相对电导率也就越高。从图8中可以看出随着实验时间的延长叶片膜脂化加剧，相对电导率呈上升的趋势。而在同一时间段的同一胁迫水平上可以看出，喷施Spd能够明显的降低细胞膜的通透性，从而降低相对电导率。

参阅图9，生长素IAA是植物体内正常生长以及代谢所必须的激素，从图9中可以看出，IAA含量随着干旱胁迫的加深而逐渐减少，并且在喷施Spd之后，IAA含量更低，这说明了在一定程度上，喷施Spd能够降低植物生殖生理，提高抗性生理。

参阅图10，脱落酸(ABA)是反应植物体衰老生理的一大体现。从而从图10的ABA含量中可以看出，胁迫的加大以及时间的延长，使得植物体内ABA含量逐渐加大。在第5天的时候，第六组明显比第五组的ABA含量低，而之后都可以看到喷施Spd能够在一定程度上降低植物体ABA的含量，从而使得机体不会过早衰老。

参阅图11，赤霉素(GA)在一定程度上能够减缓植物的衰老以及对抗胁迫所产生的危害，从图11中可以看出，大体上，GA含量是逐渐下降的，这说明蓝莓植物在遭受胁迫之后，机体缺水所以逐渐衰老，而喷施了Spd之后能够在同一胁迫条件下提高GA的含量，从而达到延缓机体衰老死亡的作用。

参阅图12，中度干旱处理以及正常水分处理的四个组能够看出外源Spd的喷施能够使得内源多胺的产生，从而进一步的加强植物体内的抗旱生理活动，但是在重度干旱处理上却并没有很明显的提升作用，这也可能是在重度干旱胁迫下，多胺的分解也在加快，但是外源多胺的喷施能够在一定程度上诱导引起内院多胺的产生。

参阅图13，胁迫的加大以及时间的延长，总体上叶片叶绿素含量呈逐渐下降的趋势，而喷施了Spd之后能够有效的减缓叶片叶绿素的分解，从另一角度来说也减缓了植物体受到干旱胁迫的危害。

本发明实施例提供一种外施亚精胺对蓝莓抗旱影响的实验方法，通过喷施亚精胺能够增强蓝莓在干旱条件下的光合速率；提高植株体内抗氧化酶的活性(SOD和POD)以及降低丙二醛(MDA)的含量；降低植株细胞可溶性糖含量的累积；诱导降低IAA和ABA含量，提高GA含量和体内多胺含量；此外亚精胺的喷施对于改善干旱条件下蓝莓的叶片相对含水量、比叶重、相对电导率都有着很明显的积极作用，对蓝莓植株的抗旱性能的研究提供了指导性帮助，为蓝莓植株的高产提供了重要的依据。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种外施亚精胺对蓝莓抗旱影响的实验方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、材料准备：

选择一年生高丛蓝莓植株作为实验材料，大小高矮均相似，并且结构完整，无病虫害、机械损伤和药剂喷施等情况。于实验开始前6个月移栽到大棚内部进行人工可控化管理，以适应大棚条件为主要目的。

步骤二、设定处理：

将通过步骤一准备好的蓝莓植株均用同一营养配比的土壤进行移栽，移栽之前，每一盆泥土在都需要进行浇水直至没有水滴滴落重量不再变化为止，然后进行称重，在种植好蓝莓植株之后再进行称重，所得差值为蓝莓植株重量，并将所有的蓝莓植株盆栽移至大棚内部进行人工可控化管理，以适应大棚条件为主要目的，大棚温度控制在25～30℃之间，湿度90％，光照适宜，常规养护6个月后进行试验，包括对照组共设以下6种处理：

①正常浇水，盆栽土壤水分含量为田间持水量的75％～80％；

②正常浇水+喷施1mmol/LSpd；

③中度干旱，盆栽土壤水分含量为田间持水量的45％～50％；

④中度干旱+喷施1mmol/LSpd；

⑤重度干旱，盆栽土壤水分含量为田间持水量的20％～25％；

⑥重度干旱+喷施1mmol/LSpd；

处理方法：

将所有蓝莓植株盆栽分成6组，每组对应一种处理，根据移栽泥土的饱和田间持水量计算出每一个盆栽的相应重量控制范围，当盆栽含水量达到实验所需条件时，开始进行采样，采样时间为下午五点钟，采样好之后于下午五点半进行称重补水以及喷施Spd，喷施Spd的时候用小型喷雾器，以叶面和叶背面上附满小水滴不滴落为准，对照组喷施相对应的水为对照。

步骤三、含量及参数测定：

经过步骤二的处理后，以0天、2天、5天、9天、16天为实验采样时间，对每组的蓝莓植株进行采样，并测定采样后的每株蓝莓植株的叶片相对含水量、叶片相对电导率、比叶重、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖含量、光和速率、保护酶活性、激素含量。

测定方法：

叶片相对含水量测定：参照张志良等的方法测定，即得相对含水量＝(Wf叶片鲜重-Wd叶片干重)/(Wt叶片饱和湿重-Wd)×100％；

叶片相对电导率测定：采用浸泡法测定相对电导率，相对电导率＝R1浸泡电导率/R2加热后电导率×100％；

比叶重测定：采用单位面积干重法测定比叶重；

丙二醛(MDA)含量测定：采用硫代巴比妥酸法测定MDA含量；

可溶性糖含量测定：采用蒽酮比色法测定可溶性糖的含量；

光合速率测定：采用Li-6400型光合仪测定蓝莓叶片光合速率；

保护酶活性测定：超氧化物歧化酶(SOD)活性采用四氮唑蓝(NBT)光还原法测定，过氧化物酶(POD)活性采用愈创木酚法测定；

激素含量测定：采用酶标仪法测定激素含量以及多胺含量。

步骤四、数据分析：

对经过步骤三测定的6种处理下的每株蓝莓植株的各项数据进行处理并统计分析，通过对比分析得出实验结论。

2.如权利要求1所述的一种外施亚精胺对蓝莓抗旱影响的实验方法，其特征在于：所述的步骤一中大棚温度控制在25～30℃之间，湿度90％，光照适宜。

3.如权利要求1所述的一种外施亚精胺对蓝莓抗旱影响的实验方法，其特征在于：所述的步骤二中的土壤的营养配比为泥土：营养基质＝2：1。

4.如权利要求1所述的一种外施亚精胺对蓝莓抗旱影响的实验方法，其特征在于：所述的步骤二中每一个盆栽的相应重量控制范围为盆栽重量-盆栽重量×田间持水量+盆栽重量×田间持水量×对应干旱程度+蓝莓植株重量。